Das Herz-Kreislauf-System, das hauptsächlich aus Herz, Blutgefäßen und Blut besteht, ist verantwortlich für die Verteilung von sauerstoffreichem Blut an Körperzellen und das Entfernen von Stoffwechselabfällen aus den Zellen. Die Funktion des kardiovaskulären Systems erfordert notwendigerweise eine enge Partnerschaft mit dem Atmungssystem, das die Sauerstoffquelle darstellt.
Chemorezeptoren oder chemische Sensorzellen im kardiovaskulären System überwachen chemische Eigenschaften des Blutes, um die Funktion sowohl des kardiovaskulären als auch des respiratorischen Systems zu regulieren.
Kohlendioxid Chemorezeptoren
Die Chemorezeptoren des kardiovaskulären Systems befinden sich an zwei Stellen. Die Karotiskörper befinden sich in den Halsschlagadern, die durch den Hals zum Gehirn verlaufen, und die Aortenkörper befinden sich im Aortenbogen, einem arteriellen Merkmal nahe dem Herzen. Einige der wichtigsten Chemorezeptoren detektieren Kohlendioxid, ein zelluläres metabolisches Abfallprodukt. Da eine der Hauptaufgaben des kardiovaskulären Systems darin besteht, Kohlendioxid in die Lunge zur Eliminierung zu bringen, weist der Aufbau der Chemikalie darauf hin, dass das Herz härter arbeiten muss, um das Blut zu bewegen, und dass die Lunge härter arbeiten muss, um den Kohlenstoff auszuatmen Dioxid. Erklärt Dr. Lauralee Sherwood in ihrem Buch "Human Physiology", wenn Chemorezeptoren hohe Niveaus von Kohlendioxid, sowohl Herzfrequenz und Atemfrequenz erhöhen, um das Abfallprodukt aus dem Blut zu beseitigen.
Sauerstoff Chemorezeptoren
Forscher dachten lange, dass Chemorezeptoren auf die Kohlendioxidkonzentration ansprechen, nicht aber auf die Sauerstoffkonzentration im Blut. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler jedoch festgestellt, dass die Chemorezeptoren der Karotis und der Aortakörper auch Sauerstoff wahrnehmen, was angesichts der Tatsache, dass Sauerstoff für die zelluläre Funktion entscheidend ist, sinnvoll ist. Richard Klabunde, Ph.D., auf der Website Cardiovascular Physiology Concepts, erklärt, dass niedrige Konzentrationen von Sauerstoff im Blut die Chemorezeptoren aktivieren, was zu einer erhöhten Atmungsrate und möglicherweise auch zu einer erhöhten Herzfrequenz führt.
pH-Chemorezeptoren
Die letzte Chemikalie, die für die Chemorezeptoren im kardiovaskulären System von Interesse ist, ist Säure. In der Chemie wird die Konzentration von Säure in Flüssigkeit in pH-Einheiten gemessen, wobei ein pH-Wert von 7 neutral ist. Saure Flüssigkeiten haben einen pH-Wert von weniger als 7, während basische Flüssigkeiten einen höheren pH-Wert als 7 aufweisen. In seinem Buch "Anatomie und Physiologie" erklärt Dr. Gary Thibodeau, dass normaler pH-Wert im menschlichen Blut bei 7,4 liegt. Der Körper arbeitet sehr hart, um diesen pH-Wert aufrecht zu erhalten, da übermäßig saures oder basisches Blut den Sauerstoff an den Zellen nicht richtig ableitet. Wenn Chemorezeptoren einen niedrigen pH-Wert wahrnehmen, was bedeutet, dass das Blut sauer ist, steigt die Atmungsrate. Der Grund dafür ist, dass Kohlendioxid nicht nur ein Abfallprodukt ist, sondern auch den pH-Wert des Blutes senkt. Sauerstoff beeinflusst den pH-Wert des Blutes nicht. Daher erhöht eine erhöhte Atmungsrate - die zu einem verminderten Blutkohlendioxid und erhöhtem Sauerstoff führt - den Blut-pH-Wert und reguliert den Säuregehalt.
